JPH07163879A - Ti−Cu系合金触媒材料及びその製造方法 - Google Patents

Ti−Cu系合金触媒材料及びその製造方法

Info

Publication number
JPH07163879A
JPH07163879A JP5265701A JP26570193A JPH07163879A JP H07163879 A JPH07163879 A JP H07163879A JP 5265701 A JP5265701 A JP 5265701A JP 26570193 A JP26570193 A JP 26570193A JP H07163879 A JPH07163879 A JP H07163879A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intermetallic compound
catalyst material
matrix
alloy
atomic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5265701A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Masumoto
健 増本
Akihisa Inoue
明久 井上
Katsutoshi Nozaki
勝敏 野崎
Hideo Fukui
英夫 福井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Chichibu Onoda Cement Corp
YKK Corp
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Chichibu Onoda Cement Corp
YKK Corp
Yoshida Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd, Chichibu Onoda Cement Corp, YKK Corp, Yoshida Kogyo KK filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP5265701A priority Critical patent/JPH07163879A/ja
Priority to EP19940114639 priority patent/EP0645466B1/en
Priority to DE1994611483 priority patent/DE69411483T2/de
Publication of JPH07163879A publication Critical patent/JPH07163879A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C45/00Amorphous alloys
    • C22C45/10Amorphous alloys with molybdenum, tungsten, niobium, tantalum, titanium, or zirconium or Hf as the major constituent

Abstract

(57)【要約】 【目的】 例えば一酸化炭素の水素化反応に対する触媒
材料として適した高硬度、高活性Ti−Cu系合金を提
供する。 【構成】 主成分の組成がTi100-aCua(ただしaは
原子%であって30≦a≦50)で示され、かつ主成分
の0.1〜20原子%がV,Ni,Zr,Cr,Mn,
Fe,Coから選ばれる少なくとも1種の元素で置換さ
れた組成を有し、非晶質相および/又はα−Tiマトリ
ックス中に平均粒径10nm以下の微細なTi−Cuの
金属間化合物が均一に析出してなる合金と、その製法と
して非晶質相および/又はα−Tiマトリックスを有す
る合金を作製し、これを結晶化温度Tx−50K以上Tx
+100K以下の温度範囲で熱処理してTi−Cu金属
間化合物を析出する方法である。 【効果】 本発明によって得られるTi−Cu系合金触
媒材料は、機械的強度において優れ、フロンの分解反
応、ベンゼンの水素添加反応、一酸化炭素の水素化反
応、アルコールの脱水反応等における触媒として有用で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば一酸化炭素の水
素化反応に対する触媒材料として適した高硬度、高活性
Ti−Cu系合金を提供するものである。
【0002】
【従来の技術】一酸化炭素に水素を添加して炭化水素と
水に変える反応に用いる触媒はかなり広く研究されてお
り、アルミナにルテニウムを担持した触媒、Ti−Cu
系合金触媒などが知られている。しかし、通常の方法で
作られる結晶質合金の場合、しばしば化学的性質の不均
一さらには脆いために触媒として必要な比表面積の大き
な材料は得られにくい。
【0003】一方非晶質金属を熱処理することにより数
十ナノメートル〜数ミクロンの微細結晶組織が得られる
ことは最近知られてきており、これを利用した強度材の
研究が進められ、成果を挙げている。それより結晶粒を
さらに細かくすることによりさらなる機械的性能の向上
や、触媒的活性の発現が期待できるが、現状の技術で
は、更に細かい結晶組織を安定に得るのは困難であっ
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、Ti−Cu
系合金における微細結晶組織をさらに細かくし、かつ安
定に存在させることによって、触媒的活性の増大、さら
には機械的性質の向上した触媒材料に適したTi−Cu
系合金を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の第一は、主成分
の組成がTi100-aCua(ただし、aは原子%であって
30≦a≦50)で示され、かつ主成分の0.1〜20
原子%がV,Ni,Zr,Cr,Mn,Fe,Coから
選ばれる少なくとも1種の元素で置換された組成を有
し、非晶質相および/又はα−Tiマトリックス中に平
均粒径10nm以下の微細なTi−Cuの金属間化合物
が均一に析出してなることを特徴とするTi−Cu系合
金触媒材料である。又、上記金属間化合物は体積率で5
〜90%含まれているものである。
【0006】金属間化合物の具体的な例としては、Ti
2Cu,TiCu,Ti2Cu3,TiCu3などが挙げら
れる。又、析出する金属間化合物はその平均粒径が10
nm以下である必要があり、粒径が10nmを超えた場
合、機械的性能、触媒的活性は粒径が大きくなるととも
に急激に低下する。図1はTi48.5Cu48.5Mn3合金
の粒径とCOの水素化反応における反応速度との関係を
示すグラフである。さらに、前記金属間化合物はマトリ
ックス中に体積率で5〜90%含まれていることが好ま
しく、5%未満の場合、マトリックス中に含まれる金属
間化合物の量が少なく、期待する程、触媒として働かな
いとともに、機械的強度も5〜90%の範囲のものに比
べて低くなる傾向にある。一方、金属間化合物の体積率
が90%を超えた場合、マトリックス中に含まれる金属
間化合物の量が多くなりすぎ、期待するほど触媒的活性
が向上しないとともに、触媒として使用している際にシ
ンタリングによる活性低下が起こりやすくなる。
【0007】図2はTi48.5Cu48.5Mn3合金中の金
属間化合物の体積率とCOの水素化反応における反応速
度との関係を示すグラフである。なお、本発明におい
て、マトリックスは非晶質相と微細なTiのマトリック
ス相およびこれらの混合相の場合があり、マトリックス
が非晶質相の場合、微細なTiの結晶およびTi−Cu
の金属間化合物が析出した組織となり、マトリックスが
Tiの微細結晶の場合、これにTi−Cuの金属間化合
物が析出した組織となる。
【0008】本発明の第二は、主成分の組成がTi
100-aCua(ただしaは原子%であって30≦a≦5
0)で示され、かつ主成分の0.1〜20原子%がV,
Ni,Zr,Cr,Mn,Fe,Coから選ばれる少な
くとも1種の元素で置換された組成を有する非晶質相お
よび/又はα−Tiマトリックスを有する合金を作製
し、これを結晶化温度Tx−50K以上結晶化温度Tx
100K以下の温度範囲で熱処理を施すことにより、マ
トリックス中に微細なTi−Cuの金属間化合物を析出
することを特徴とするTi−Cu系合金触媒材料の製造
方法である。
【0009】上記非晶質相および/又はα−Tiマトリ
ックスを有する合金は冷却速度104〜106K/sec
の急冷凝固手段を用いて作製する。ここで冷却速度が1
4K/sec未満である場合、本発明の合金組成で目
的とするマトリックスを有する合金が得られない。10
6K/secを超える冷却速度は、既存の液体急冷等を
利用した工業的な急冷手段では達成できない。次にTi
−Cuの金属間化合物を析出する熱処理条件は結晶化温
度Tx−50K以上結晶化温度Tx+100K以下の温度
範囲で行う必要がある。結晶化温度Tx−50K未満の
場合、本発明の目的である触媒作用に有効に働く、Ti
−Cuの金属間化合物が析出しにくいため、熱処理に長
時間を要し、実用的でない上、十分な体積率を得にく
い。
【0010】図3はTi48.5Cu48.5Mn3合金を製造
するときの熱処理温度と金属間化合物粒径との関係を示
すグラフである。結晶化温度Tx+100Kを超えた場
合、必要量以上にTi−Cuの金属間化合物が析出する
とともに、この化合物は短時間で粗大なものとなり、本
発明の目的である触媒として有効に働かない。又、Tx
+100Kを超えた場合、マトリックス中に固溶してい
た機械的および化学的に有害な金属間化合物も析出し、
機械的に脆くなり触媒的活性も低下する。図4はTi
48.5Cu48.5Mn3合金を400℃で熱処理したときの
熱処理時間と金属間化合物粒径との関係を示すグラフで
ある。又、熱処理時間は0.01時間以上であることが
好ましく、0.01時間未満の場合、有効な粒径にする
ためには、Tx+100K以上の温度で加熱しなければ
ならないが、このように短時間で均一に加熱し、粒径制
御するのは工業的に困難である。
【0011】添加元素による置換量を0.1〜20at
%としたのは、この範囲で微細結晶組織を得るために必
要な非晶質相および/又はα−Tiマトリックスを得る
ためであり、この範囲をはずれると安定にかかるマトリ
ックスを得ることが困難になる。Ti−Cu系非晶質合
金は、真空中400℃、1時間の加熱により1〜2μm
程度の粗大粒径をもつTi−Cuの金属間化合物相の結
晶組織に変化するが、上述の添加元素を加えることによ
り、結晶粒の成長は抑制され、結晶組織は無添加のとき
の1/10〜1/1000程度の結晶組織が得られる。
この組織は、TiおよびCuのそれぞれの組成比に対応
したTiCuの金属間化合物相である。このように結晶
組織が微細化することにより触媒的に活性化し、又、機
械的性質も向上して触媒材料として優れたものとなる。
【0012】
【実施例】アーク溶解炉により所定の成分組成を有する
合金を作り、これを先端に小孔を有する石英管に挿入
し、加熱溶解した後、その石英管を200mmのロール
の直上に設置し、回転数4000rpmの高速回転下、
石英管内の溶融金属をAr加圧下0.7kg/cm2
より石英管の小孔から噴出し、ロールの表面と接触させ
ることにより急冷凝固させて幅約1mmの薄体を得た。
これらを真空中、400℃で1時間加熱することにより
結晶化させ、微細な結晶相を得た。この結晶の微細化の
効果は、機械的強度において大きな影響を与えるだけで
なく、フロンの分解反応、ベンゼンの水素添加反応、一
酸化炭素の水素化反応、アルコールの脱水反応等におけ
る触媒として有効に働く、これらの微細結晶組織の合金
と添加物を有しない結晶粒の大きなTiCu合金の機械
的性能の比較を表1に示す。又、図5,図6には本発明
によって得られる。それぞれTi48.5Cu48.5Zr3
よびTi48.5Cu48.5Mn3の微細金属間化合物組織を
示す。
【0013】
【表1】 又、280℃における一酸化炭素の水素化反応に対する
触媒的性能の比較を表2に示す。
【0014】
【表2】 注:CO/H2=4、 全圧 1atm 表1,2では添加元素として、Zr,Mnを示してある
が、他のV,Ni,Cr,Fe,Coさらには、それら
との2種以上を添加しても同様の結果が得られる。
【0015】
【発明の効果】本発明によって、機械的性質および触媒
的活性に優れたTi−Cu系合金触媒材料が提供され、
フロンの分解反応、ベンゼンの水素添加反応、一酸化炭
素の水素化反応、アルコールの脱水反応等の触媒材料と
して有効に働く。
【図面の簡単な説明】
【図1】Ti48.5Cu48.5Mn3合金の粒径とCOの水
素化反応における反応速度との関係を示すグラフであ
る。
【図2】図1と同じ合金中の金属間化合物の体積率とC
Oの水素化反応における反応速度との関係を示すグラフ
である。
【図3】図1と同じ合金を製造するときの熱処理温度と
金属間化合物粒径との関係を示すグラフである。
【図4】図1と同じ合金を400℃で熱処理したときの
熱処理時間と金属間化合物粒径との関係を示すグラフで
ある。
【図5】本発明によって得られたTi48.5Cu48.5Zr
3合金の結晶組織を示す顕微鏡写真である。
【図6】本発明によって得られたTi48.5Cu48.5Mn
3合金の結晶組織を示す顕微鏡写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01J 23/889 23/86 Z C07C 1/04 9280−4H 1/24 5/10 // C10G 2/00 2115−4H (74)上記4名の代理人 弁理士 小松 秀岳 (外2名 ) (71)出願人 000000240 秩父小野田株式会社 東京都港区西新橋二丁目14番1号 (74)上記1名の代理人 弁理士 小松 秀岳 (72)発明者 増本 健 宮城県仙台市青葉区上杉三丁目8番22号 (72)発明者 井上 明久 宮城県仙台市青葉区川内無番地川内住宅11 −806 (72)発明者 野崎 勝敏 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 福井 英夫 宮城県仙台市若林区若林3−15−15

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主成分の組成がTi100-aCua(ただ
    し、aは原子%であって30≦a≦50)で示され、か
    つ主成分の0.1〜20原子%がV,Ni,Zr,C
    r,Mn,Fe,Coから選ばれる少なくとも1種の元
    素で置換された組成を有し、非晶質相および/又はα−
    Tiマトリックス中に平均粒径10nm以下の微細なT
    i−Cuの金属間化合物が均一に析出してなることを特
    徴とするTi−Cu系合金触媒材料。
  2. 【請求項2】 Ti−Cu系の金属間化合物がマトリッ
    クス中に均一微細に分散されているとともに、体積率で
    5〜90%含まれている請求項1記載のTi−Cu系合
    金触媒材料。
  3. 【請求項3】 主成分の組成がTi100-aCua(ただし
    aは原子%であって30≦a≦50)で示され、かつ主
    成分の0.1〜20原子%がV,Ni,Zr,Cr,M
    n,Fe,Coから選ばれる少なくとも1種の元素で置
    換された組成を有する非晶質相および/又はα−Tiマ
    トリックスを有する合金を作製し、これを結晶化温度T
    x−50K以上結晶化温度Tx+100K以下の温度範囲
    で熱処理を施すことにより、マトリックス中に微細なT
    i−Cuの金属間化合物を析出することを特徴とするT
    i−Cu系合金触媒材料の製造方法。
  4. 【請求項4】 非晶質相および/又はα−Tiマトリッ
    クスを有する合金を冷却速度104〜106K/secの
    急冷凝固手段により作製する請求項3記載のTi−Cu
    系合金触媒材料の製造方法。
  5. 【請求項5】 析出する微細なTi−Cuの金属間化合
    物が平均粒径で10nm以下である請求項3記載のTi
    −Cu系合金触媒材料の製造方法。
  6. 【請求項6】 Ti−Cuの金属間化合物をマトリック
    ス中に体積率で5〜90%均一に析出させる請求項3記
    載のTi−Cu系合金触媒材料の製造方法。
JP5265701A 1993-09-29 1993-09-29 Ti−Cu系合金触媒材料及びその製造方法 Pending JPH07163879A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5265701A JPH07163879A (ja) 1993-09-29 1993-09-29 Ti−Cu系合金触媒材料及びその製造方法
EP19940114639 EP0645466B1 (en) 1993-09-29 1994-09-16 Catalyst material, based on a titanium-copper alloy and process for producing the same
DE1994611483 DE69411483T2 (de) 1993-09-29 1994-09-16 Katalysatorwerkstoff gegründet auf einer Titan-Kupferlegierung und Verfahren zu seiner Herstellung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5265701A JPH07163879A (ja) 1993-09-29 1993-09-29 Ti−Cu系合金触媒材料及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07163879A true JPH07163879A (ja) 1995-06-27

Family

ID=17420812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5265701A Pending JPH07163879A (ja) 1993-09-29 1993-09-29 Ti−Cu系合金触媒材料及びその製造方法

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0645466B1 (ja)
JP (1) JPH07163879A (ja)
DE (1) DE69411483T2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015072817A1 (ko) * 2013-11-18 2015-05-21 코닝정밀소재 주식회사 산화 촉매, 그 제조방법 및 이를 포함하는 배기가스 정화용 필터
CN105765190A (zh) * 2013-11-18 2016-07-13 康宁精密素材株式会社 氧化催化剂、用于制备其的方法和包括其的用于废气净化的过滤器

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4011316B2 (ja) * 2000-12-27 2007-11-21 独立行政法人科学技術振興機構 Cu基非晶質合金
DE10224722C1 (de) * 2002-05-30 2003-08-14 Leibniz Inst Fuer Festkoerper Hochfeste, plastisch verformbare Formkörper aus Titanlegierungen

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH660130A5 (de) * 1984-07-27 1987-03-31 Lonza Ag Verfahren zur herstellung von katalytisch wirksamen, glasig erstarrten metallen.

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015072817A1 (ko) * 2013-11-18 2015-05-21 코닝정밀소재 주식회사 산화 촉매, 그 제조방법 및 이를 포함하는 배기가스 정화용 필터
CN105765190A (zh) * 2013-11-18 2016-07-13 康宁精密素材株式会社 氧化催化剂、用于制备其的方法和包括其的用于废气净化的过滤器
US10046312B2 (en) 2013-11-18 2018-08-14 Corning Precision Materials Co., Ltd. Oxidation catalyst, method for preparing same, and filter for exhaust gas purification comprising same
CN105765190B (zh) * 2013-11-18 2019-01-11 康宁精密素材株式会社 氧化催化剂、用于制备其的方法和包括其的用于废气净化的过滤器

Also Published As

Publication number Publication date
DE69411483T2 (de) 1999-02-18
DE69411483D1 (de) 1998-08-13
EP0645466B1 (en) 1998-07-08
EP0645466A1 (en) 1995-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4347076A (en) Aluminum-transition metal alloys made using rapidly solidified powers and method
US4297135A (en) High strength iron, nickel and cobalt base crystalline alloys with ultrafine dispersion of borides and carbides
US4915905A (en) Process for rapid solidification of intermetallic-second phase composites
CN1159464C (zh) 粉末混合物或复合粉末、其制备方法和它们在复合材料中的用途
TW480189B (en) Process for the preparation of Raney nickel catalysts
US4585617A (en) Amorphous metal alloy compositions and synthesis of same by solid state incorporation/reduction reactions
JPH0621326B2 (ja) 高力、耐熱性アルミニウム基合金
JPH07116517A (ja) メタノール改質用触媒およびその製造方法並びにメタノールの改質法
JPS60215703A (ja) 無定形金属合金粉末および固相化学還元反応によるその合成法
US5015534A (en) Rapidly solidified intermetallic-second phase composites
JPH10102105A (ja) 金属微粉末の製造方法
JPH07163879A (ja) Ti−Cu系合金触媒材料及びその製造方法
JPH03166335A (ja) 分散強化材料
JPH0754012A (ja) 高耐力・高靭性アルミニウム合金粉末の粉末鍛造方法
EP1721666B1 (en) INTERMETALLIC COMPOUND Ni3Al CATALYST FOR METHANOL REFORMING AND METHOD FOR REFORMING METHANOL USING SAME
US4405368A (en) Iron-aluminum alloys containing boron which have been processed by rapid solidification process and method
US4533389A (en) Boron containing rapid solidification alloy and method of making the same
DE60117227T2 (de) Herstellungsverfahren eines Katalysators für die Wasserdampfreformierung von Methanol
AU608394B2 (en) Preparation process of acrylamide
EP0645464A2 (en) Ultrafine particle of quasi-crystalline aluminum alloy and process for producing aggregate thereof
JPH08109454A (ja) 高強度金属材料およびその製造方法
US3241949A (en) Method of producing molybdenum alloy compositions from ammoniacal solutions
KR19980081847A (ko) 인성의 내열성 알루미늄 합금 및 이의 제조방법
JP4454239B2 (ja) 準結晶Al合金を前駆体とした耐熱触媒の製造方法
JP3300460B2 (ja) 単分散状金超微粒子の製造方法